Exames de Sequenciamento: Genoma, Exoma ou Painél?

Com a evolução das tecnologias em genética, o DNA nuclear de seres humanos pode, atualmente, ser sequenciado em questão de horas. Com isso, os exames de sequenciamento genético ganharam popularidade na última década e demonstraram ser uma ferramenta excepcional na medicina de precisão.

Você conhece os diferentes tipos de exames de sequenciamento genético? Acompanhe o texto para saber quais os tipos, suas particularidades e suas diferenças!

O que é o exame de sequenciamento genético?

O sequenciamento genético é uma técnica laboratorial de biologia molecular capaz de identificar a sequência de bases nitrogenadas do material genético. Quando aplicada no contexto clínico, essa técnica pode diagnosticar doenças e realizar investigações profiláticas do DNA humano. 

Diferentemente dos exames de cariotipagem, que obtém somente uma imagem do arranjo cromossômico de uma célula, o sequenciamento genético permite que a própria composição nucleotídica (A, C, G, T ou U) do DNA ou RNA seja investigada.

Dessa maneira, este exame fornece informações sobre, por exemplo, a presença de variantes genéticas patogênicas em determinados genes. A partir destas informações, doenças como as anemias hereditárias podem ser diagnosticadas.

Além disso, as informações fornecidas pelo sequenciamento genético também podem ser utilizadas de maneira profilática. Em doenças ditas “poligênicas”, como a hipertensão arterial, variantes genéticas presentes em mais de um gene podem configurar um risco calculável, para o qual médicos podem intervir de maneira precoce.

Os exames genéticos podem ser executados a partir de três principais métodos, que são:

• Sequenciamento de Primeira Geração (ou “de Sanger”);
• Sequenciamento de Segunda Geração (ou Sequenciamento de Nova Geração – NGS);
• Sequenciamento de Terceira Geração (ou de molécula única).

Atualmente, o método mais difundido entre os laboratórios de análises clínicas é o Sequenciamento de Nova Geração. Esta é uma técnica capaz de detectar qualquer uma das mais de 6000 doenças mendelianas.

Exames de Sequenciamento de Genoma Completo (WGS)

O genoma nuclear é a coleção completa de sequências genéticas presentes no núcleo de nossas células. Ele é composto por regiões codificantes (genes, capazes de dar origem à proteínas e RNA) e por regiões não codificantes (que incluem as regiões intergênicas e regulatórias).

Portanto, com o Sequenciamento de Genoma Completo (WGS, do inglês Whole Genome Sequencing) é possível obter informações sobre todo o material genético de uma pessoa.

Por contemplar a totalidade do material genético, este é um exame com maior custo, realizado principalmente para:

• Pesquisas clínicas, especialmente aquelas que procuram estudar variantes genéticas presentes em regiões não codificantes;
• Estudos de doenças raras;
• Investigações de variantes envolvidas com doenças ainda pouco elucidadas.

Exames de sequenciamento de Exoma Completo (WES)

Nossos genes são compostos por éxons e íntrons, ou seja, por regiões que originam proteínas (codificante) e por regiões que não possuem essa capacidade, respectivamente. 

Dessa forma, o sequenciamento de exoma completo obtém informações sobre todas as regiões codificantes do material genético de um indivíduo.

Os éxons são as regiões em que se encontram a maior parte das variantes genéticas associadas diretamente com doenças mendelianas ou com a predisposição de doenças complexas. 

O exame de sequenciamento de exoma completo também é conhecido por sua sigla em inglês: WES (Whole Exome Sequencing).

Mesmo não analisando o genoma em sua totalidade, este ainda é um exame amplo, bastante utilizado por médicos, especialmente quando existe mais de uma suspeita clínica ou quando não há hipótese diagnóstica estabelecida.

Exames de sequenciamento de painel genético

Em um painel genético, as regiões sequenciadas são específicas para determinadas condições. Isso significa que somente genes relevantes para o contexto clínico em questão são analisados.

Ao sequenciar regiões alvo, profissionais da saúde podem analisar de maneira específica a presença de variantes patogênicas em uma coleção de genes. Exemplos disso são os painéis de câncer hereditário, os de triagem neonatal e também os de RNA viral.

De modo geral, exames de sequenciamento de painéis genéticos são solicitados quando já existem hipóteses formadas em cima de doenças ou condições específicas. 

No câncer de mama, por exemplo, é avaliada a presença de determinadas variantes em genes específicos, como o BRCA1 e BRCA2.

Além dos já citados, existem painéis para uma gama de condições e doenças, que incluem mas não se restringem a:

• Painel oncológico para câncer gástrico familiar;
• Painel oncológico de câncer de bexiga e renal;
• Painel para defeitos da imunidade inata;
• Painel para doenças raras;
• Painel para demências e Parkinson;
• Painel para epilepsia;
• Painel para doenças do desenvolvimento sexual;
• Painel para síndromes autoinflamatórias.

Diferença entre Genoma Completo, Exoma Completo e Painel Genético

O exame de genoma completo, exoma completo e painel podem ser diferenciados a partir da extensão com que o genoma é sequenciado. 

Dessa forma, enquanto o sequenciamento de genoma completo abrange todo material genético, o sequenciamento de exoma completo analisa apenas a porções codificantes de todos os genes, enquanto os painéis genéticos sequenciam regiões definidas. 

Portanto, a abrangência de painéis genéticos é menor quando comparada com a dos outros dois exames, uma vez que apenas uma seleção determinada de genes é sequenciada. 

É importante ressaltar, entretanto, que embora sejam menos abrangentes, os painéis genéticos fornecem resultados muito precisos e são capazes de identificar variantes presentes em baixa frequência no genoma.

Uma segunda forma de distinguir estes exames de sequenciamento é a partir de sua aplicação:

• Sequenciamentos de Genoma Completo são, em geral, utilizados em pesquisas científicas;
• Sequenciamentos de exoma completo são mais utilizados no contexto clínico, de forma não específica (ou seja, não se investiga uma ou outra doença, mas o conjunto completo de regiões genéticas codificantes, os éxons);
• Painéis genéticos são utilizados com a pretensão de investigar variantes presentes em genes particulares, por exemplo de indivíduos com histórico familiar de câncer. 

Exames de sequenciamento no Einstein

O Hospital Israelita Albert Einstein é especialista em testes genéticos para a medicina
personalizada. Nosso laboratório reúne excelência e inovação, que auxiliam médicos com a
precisão necessária para guiar prevenção, tratamento e diagnóstico de pacientes.

O Exoma completo oferecido no Einstein é capaz de analisar e identificar em um único exame variantes nas regiões codificantes do genoma humano do DNA nuclear, conjuntamente à análise do sequenciamento do DNA mitocondrial.

Conheça todos os nossos exames de sequenciamento genético acessando o banner abaixo.

Referências

• Bick D et al. Successful Application of Whole Genome Sequencing in a Medical Genetics Clinic. J Pediatr Genet. 2017
• Suwinski P et al. Advancing Personalized Medicine Through the Application of Whole Exome Sequencing and Big Data Analytics. Front Genet. 2019
• Segundo, GRS. Genetic-molecular characterization in the diagnosis of primary immunodeficiencies. Jornal de Pediatria. 2021
• Wu, J et al. Whole genome sequencing and its applications in medical genetics. Quant Biol. 2016

Autor: João Bernadelli
Ilustrações: Tatyana Mie
Revisão: Nágela Safady